AM超外差广播系统设计解答.doc

摘要:为了深刻直观的了解AM广播电台系统的通信过程，体现AM超外差广播系统的工作原理和信号的传输过程，本设计使用通信系统与仿真专用软件systemview对通信系统进行了实时仿真分析。通过systemview对系统中信号的波形和频谱进行了直观的观测和分析，验证了频分复用和AM超外差广播的工作原理。 关键词：systemviewf(t)呈线性对应关系，这种调制称为标准调幅或一般调幅，记为AM。 2.1.1 调制部分 标准调幅的调制器可用一个乘法器来实现。AM信号时域表达式为： 其中：A0为载波幅度，(c为载波频率，m(t)为调制信号。 其频域表示式为： 图1：AM调制原理图 2.1.2 解调部分： 解调有相干和非相干两种。非相干系统设备简单，但在信噪比较小时，相干系统的性能优于非相干系统。这里采用相干解调。 图2；解调原理框图 2.2超外差广播系统基本原理 无线广播的接收仪器为收音机，在晶体管收音机中多采用磁性天线作为接收信号的天线。从天线收到的微弱高频信号先经过一级或几级高频小信号放大器（这部分往往也可以省略不用）放大。然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压相混合，所得到的输出电压包络形状不变，仍与原来的信号波形相似，但载波频率则转换为两个高频频率之差（或和）。这叫做中频。中频电压在经过中频放大器放大送入检波器，得到检波输出电压。最后再经过放大器放大，送到扬声器（或耳机）中转变为声音信号。超外差式广播接收机原理图如图3所示。 图3：超外差式广播接收机原理图 超外差式广播接收机利用混频电路使本机振荡信号与接收信号收到的广播信号进行非线性混频，使得二者的差值始终为465KHz，这样就降低了放大电路的信号频率，可以有效克服直接放大式广播的缺点，其工作原理图如图4所示： 图4::超外差式广播系统原理图 3 .AM超外差式广播系统的systemview设计 3.1软件介绍 Systemview是一种适用于通信系统分析的仿真软件，可以对通信系统的工作过程进行实时的仿真分析。它为用户提供了一个完整的动态系统的可视化环境，能进行模拟，数字，数模混合系统，线性和非线性系统的仿真，也可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。此软件在设计和研发通信系统的过程中发挥很大的作用。在通信硬件设备的研发过程中，很大程度上都要在systemview软件环境中进行仿真，以观察它的系统可靠性，参数设置的合理性等。 SystemView的环境包括一套可选的用于增加核心库功能以满足特殊应用的库，包括通信库、DSP库、射频/模拟库和逻辑库，以及可通过用户代码库来加载的其他一些扩展库。 在SystemView系统窗口中完成系统或子系统的设计。设计的过程便是在系统窗口中从不同的元件库中选择Token，并在设计区域中连接、搭建基本系统，设置每一个Token的参数，控制系统的起始时间、中止时间、采样频率，最后从分析窗中分析结果，从而达到系统设计和分析的目的。 3.2systemview AM差外差广播系统仿真 基于对原理的认识和了解，AM超外差广播系统systemview仿真原理图如下图5:所示，其中各个模块的具体参数见附录：AM超外差广播系统参数。 图5：AM超外差广播系统systemview仿真原理图 本超外差广播系统采用20KHz来做为f（if），故取采样频率为200KHz。如图所示，采用了30kHz，40kHz，50kHz三个载波频率发射信号来模拟三个广播单台，模拟调制的带宽为5kHz以下。如果以频率为40kHz的广播信号为接收频率，那么接收机使用高边调谐，本振应为40+20=60kHz。调制信号采用了三个扫频信号（模块4,20,23）和三个正弦载波（模块0,3,21）信号相乘得到AM信号，三个信号分别采用了不同的扫频带宽和不同的调制度。三个加法器（模块7，8，9）输出服用信息。中频滤波器采用5极点，3dB带宽为10kHz的切比雪夫滤波器（模块17）。通过该滤波器后仅剩第二个频率的音频信号，其他被屏蔽。作为包络解调器的低通滤波器（模块22）带宽设置为5kHz，比 第二个广播信号的带宽略大，从而保证了低频信号的通过，完全屏蔽高频信号。 仿真时在系统的系统时间设置可以取采样点数8192，采样频率为200kHz，以便可以直观看到AM调制广播系统的功能作用。 3.3仿真过程及结果分析 原理图确定好之后，设定时间参数。然后运行时systemview软件，等待运行结束后点击工具栏中分析窗图标。分析窗中首先出现的是信号波形图。如下图四出现的是第三个射频信